このチュートリアルでは、Bazel を使用した Java アプリケーションのビルドの基本について説明します。ワークスペースを設定し、ターゲットや BUILD
ファイルなど、Bazel の主なコンセプトを示す単純な Java プロジェクトを構築します。
推定完了時間: 30 分。
学習内容
このチュートリアルでは、次の方法を学習します。
- ターゲットをビルドする
- プロジェクトの依存関係を可視化する
- プロジェクトを複数のターゲットとパッケージに分割する
- パッケージ全体でのターゲットの公開設定を制御する
- ラベルを使用してターゲットを参照する
- ターゲットをデプロイする
始める前に
Bazel をインストールする
チュートリアルの準備をするには、まず Bazel をインストールします(まだインストールしていない場合)。
JDK をインストールする
Java JDK をインストールします(推奨バージョンは 11 ですが、サポートされるバージョンは 8 ~ 15 です)。
JDK を参照するように JAVA_HOME 環境変数を設定します。
Linux/macOS の場合:
export JAVA_HOME="$(dirname $(dirname $(realpath $(which javac))))"
Windows の場合:
- コントロール パネルを開きます。
- [システムとセキュリティ] > [システム] > [システムの詳細設定] > [詳細設定] タブ > [環境変数...] に移動します。.
- [ユーザー変数] リスト(最上部にあるリスト)で [新規...] をクリックします。
- [変数名] に「
JAVA_HOME
」と入力します。 - [Browse Directory...] をクリックします。
- JDK ディレクトリに移動します(例:
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_152
)。 - すべてのダイアログ ウィンドウで [OK] をクリックします。
サンプル プロジェクトを取得する
Bazel の GitHub リポジトリからサンプル プロジェクトを取得します。
git clone https://github.com/bazelbuild/examples
このチュートリアルのサンプル プロジェクトは examples/java-tutorial
ディレクトリにあり、次のような構造になっています。
java-tutorial
├── BUILD
├── src
│ └── main
│ └── java
│ └── com
│ └── example
│ ├── cmdline
│ │ ├── BUILD
│ │ └── Runner.java
│ ├── Greeting.java
│ └── ProjectRunner.java
└── MODULE.bazel
Bazel を使用したビルド
ワークスペースをセットアップする
プロジェクトをビルドするには、その前にワークスペースを設定する必要があります。ワークスペースは、プロジェクトのソースファイルと Bazel のビルド出力を格納するディレクトリです。また、Bazel が特殊なファイルとして認識しているファイルも含まれています。
MODULE.bazel
ファイル。ディレクトリとそのコンテンツを Bazel ワークスペースとして識別し、プロジェクトのディレクトリ構造のルートにあります。1 つ以上の
BUILD
ファイル。プロジェクトのさまざまな部分のビルド方法を Bazel に指定します。(BUILD
ファイルを含むワークスペース内のディレクトリはパッケージです。パッケージについては、このチュートリアルの後半で説明します)。
ディレクトリを Bazel ワークスペースとして指定するには、そのディレクトリに MODULE.bazel
という名前の空のファイルを作成します。
Bazel がプロジェクトをビルドする場合、すべての入力と依存関係を同じワークスペースにする必要があります。異なるワークスペースに存在するファイルは、リンクされていない限り互いに独立しています。このチュートリアルでは説明しません。
BUILD ファイルについて
BUILD
ファイルには、Bazel に関するさまざまな種類の手順が含まれています。最も重要なタイプはビルドルールです。ビルドルールによって、実行可能なバイナリやライブラリなどの必要な出力のビルド方法を Bazel に指示できます。BUILD
ファイル内のビルドルールの各インスタンスはターゲットと呼ばれ、ソースファイルと依存関係の特定のセットを参照します。ターゲットは他のターゲットを指すこともできます。
java-tutorial/BUILD
ファイルを確認します。
java_binary(
name = "ProjectRunner",
srcs = glob(["src/main/java/com/example/*.java"]),
)
この例では、ProjectRunner
ターゲットは Bazel の組み込み java_binary
ルールをインスタンス化します。このルールは、.jar
ファイルとラッパー シェル スクリプト(どちらもターゲットにちなんだ名前)をビルドするよう Bazel に指示します。
ターゲットの属性には、その依存関係とオプションが明示的に記述されています。name
属性は必須ですが、多くは省略可能です。たとえば、ProjectRunner
ルール ターゲットでは、name
はターゲットの名前、srcs
は Bazel がターゲットのビルドに使用するソースファイルを指定します。main_class
はメインメソッドを含むクラスを指定します。(この例では、ソースファイルを 1 つずつリストするのではなく、glob を使用して Bazel にソースファイルを渡します)。
プロジェクトをビルドする
サンプル プロジェクトをビルドするには、java-tutorial
ディレクトリに移動して次のコマンドを実行します。
bazel build //:ProjectRunner
ターゲット ラベルの //
の部分は、ワークスペースのルートからの BUILD
ファイルの場所(この場合はルート自体)で、ProjectRunner
は BUILD
ファイルのターゲット名です。(ターゲット ラベルについては、このチュートリアルの最後に詳しく説明します)。
Bazel では、次のような出力が生成されます。
INFO: Found 1 target...
Target //:ProjectRunner up-to-date:
bazel-bin/ProjectRunner.jar
bazel-bin/ProjectRunner
INFO: Elapsed time: 1.021s, Critical Path: 0.83s
これで、最初の Bazel ターゲットをビルドできました。Bazel は、ビルド出力をワークスペースのルートの bazel-bin
ディレクトリに配置します。内容を読んで、Bazel の出力構造を理解してください。
新しく作成したバイナリをテストします。
bazel-bin/ProjectRunner
依存関係グラフを確認する
Bazel では、BUILD ファイルでビルド依存関係を明示的に宣言する必要があります。Bazel は、これらのステートメントを使用してプロジェクトの依存関係グラフを作成します。これにより、正確な増分ビルドが可能になります。
サンプル プロジェクトの依存関係を可視化するには、ワークスペースのルートで次のコマンドを実行して、依存関係グラフのテキスト表現を生成します。
bazel query --notool_deps --noimplicit_deps "deps(//:ProjectRunner)" --output graph
上記のコマンドは、ターゲット //:ProjectRunner
のすべての依存関係(ホストと暗黙的な依存関係を除く)を検索し、出力をグラフとしてフォーマットするように Bazel に指示します。
次に、テキストを GraphViz に貼り付けます。
このように、プロジェクトには、追加の依存関係なしで 2 つのソースファイルをビルドする 1 つのターゲットがあります。
ワークスペースを設定し、プロジェクトをビルドして依存関係を確認したら、複雑さを増すことができます。
Bazel ビルドを改善する
小規模プロジェクトでは単一のターゲットで十分ですが、大規模なプロジェクトを複数のターゲットとパッケージに分割して、増分ビルド(変更されたもののみを再ビルド)を高速化し、プロジェクトの複数の部分を一度にビルドすることでビルドを高速化することもできます。
複数のビルド ターゲットを指定する
サンプル プロジェクトのビルドは、2 つのターゲットに分割できます。java-tutorial/BUILD
ファイルの内容を次のように置き換えます。
java_binary(
name = "ProjectRunner",
srcs = ["src/main/java/com/example/ProjectRunner.java"],
main_class = "com.example.ProjectRunner",
deps = [":greeter"],
)
java_library(
name = "greeter",
srcs = ["src/main/java/com/example/Greeting.java"],
)
この構成では、Bazel は最初に greeter
ライブラリをビルドし、次に ProjectRunner
バイナリをビルドします。java_binary
の deps
属性は、ProjectRunner
バイナリのビルドに greeter
ライブラリが必要であることを Bazel に伝えます。
この新しいバージョンのプロジェクトをビルドするには、次のコマンドを実行します。
bazel build //:ProjectRunner
Bazel では、次のような出力が生成されます。
INFO: Found 1 target...
Target //:ProjectRunner up-to-date:
bazel-bin/ProjectRunner.jar
bazel-bin/ProjectRunner
INFO: Elapsed time: 2.454s, Critical Path: 1.58s
新しく作成したバイナリをテストします。
bazel-bin/ProjectRunner
ここで ProjectRunner.java
を変更してプロジェクトを再ビルドすると、Bazel はそのファイルのみを再コンパイルします。
依存関係グラフを見ると、ProjectRunner
が以前と同じ入力に依存していますが、ビルドの構造が異なります。
これで、2 つのターゲットを持つプロジェクトをビルドできました。ProjectRunner
ターゲットは 2 つのソースファイルをビルドし、もう 1 つのターゲット(:greeter
)に依存します。これは 1 つの追加のソースファイルをビルドします。
複数のパッケージを使用する
プロジェクトを複数のパッケージに分割しましょう。src/main/java/com/example/cmdline
ディレクトリを見ると、BUILD
ファイルといくつかのソースファイルも含まれていることがわかります。したがって、Bazel では、ワークスペースに //src/main/java/com/example/cmdline
と //
の 2 つのパッケージが含まれるようになりました(ワークスペースのルートに BUILD
ファイルがあるため)。
src/main/java/com/example/cmdline/BUILD
ファイルを確認します。
java_binary(
name = "runner",
srcs = ["Runner.java"],
main_class = "com.example.cmdline.Runner",
deps = ["//:greeter"],
)
runner
ターゲットは //
パッケージの greeter
ターゲットに依存します(したがってターゲット ラベル //:greeter
になります)。Bazel はこれを deps
属性で認識します。依存関係グラフを見てみましょう。
ただし、ビルドを成功させるには、visibility
属性を使用して、//src/main/java/com/example/cmdline/BUILD
の runner
ターゲットに //BUILD
のターゲットの公開設定を明示的に指定する必要があります。これは、デフォルトでは、ターゲットは同じ BUILD
ファイル内の他のターゲットにのみ表示されるためです。(Bazel は、ターゲットの可視性を使用して、実装の詳細を含むライブラリが公開 API に漏洩するなどの問題を防ぎます)。
そのためには、次のように java-tutorial/BUILD
の greeter
ターゲットに visibility
属性を追加します。
java_library(
name = "greeter",
srcs = ["src/main/java/com/example/Greeting.java"],
visibility = ["//src/main/java/com/example/cmdline:__pkg__"],
)
これで、ワークスペースのルートで次のコマンドを実行して、新しいパッケージをビルドできます。
bazel build //src/main/java/com/example/cmdline:runner
Bazel では、次のような出力が生成されます。
INFO: Found 1 target...
Target //src/main/java/com/example/cmdline:runner up-to-date:
bazel-bin/src/main/java/com/example/cmdline/runner.jar
bazel-bin/src/main/java/com/example/cmdline/runner
INFO: Elapsed time: 1.576s, Critical Path: 0.81s
新しく作成したバイナリをテストします。
./bazel-bin/src/main/java/com/example/cmdline/runner
これで、それぞれ 1 つのターゲットを含む 2 つのパッケージとしてビルドするようにプロジェクトを変更し、それらの間の依存関係を理解できました。
ラベルを使用してターゲットを参照する
BUILD
ファイルとコマンドラインでは、Bazel はターゲット ラベルを使用してターゲット(//:ProjectRunner
や //src/main/java/com/example/cmdline:runner
など)を参照します。これらの構文は次のとおりです。
//path/to/package:target-name
ターゲットがルールのターゲットの場合、path/to/package
は BUILD
ファイルを含むディレクトリへのパス、target-name
は BUILD
ファイル(name
属性)内でターゲットに指定した名前です。ターゲットがファイル ターゲットの場合、path/to/package
はパッケージのルートのパス、target-name
はターゲット ファイルの名前(フルパスを含む)です。
リポジトリのルートでターゲットを参照する場合、パッケージパスは空です。//:target-name
を使用するだけです。同じ BUILD
ファイル内のターゲットを参照する場合は、//
ワークスペースのルート識別子をスキップして、:target-name
のみを使用することもできます。
たとえば、java-tutorial/BUILD
ファイル内のターゲットの場合、ワークスペースのルート自体がパッケージ(//
)であり、2 つのターゲット ラベルは単に //:ProjectRunner
と //:greeter
であるため、パッケージ パスを指定する必要はありません。
ただし、//src/main/java/com/example/cmdline/BUILD
ファイル内のターゲットの場合、//src/main/java/com/example/cmdline
のフルパッケージ パスを指定する必要があり、ターゲット ラベルは //src/main/java/com/example/cmdline:runner
でした。
デプロイ用の Java ターゲットをパッケージ化する
それでは、すべてのランタイム依存関係を含むバイナリをビルドして、デプロイ用の Java ターゲットをパッケージ化しましょう。これにより、開発環境外でバイナリを実行できます。
java_binary ビルドルールは、.jar
とラッパーシェル スクリプトを生成します。次のコマンドを使用して、runner.jar
の内容を確認します。
jar tf bazel-bin/src/main/java/com/example/cmdline/runner.jar
内容は次のとおりです。
META-INF/
META-INF/MANIFEST.MF
com/
com/example/
com/example/cmdline/
com/example/cmdline/Runner.class
ご覧のとおり、runner.jar
には Runner.class
が含まれていますが、依存関係の Greeting.class
は含まれていません。Bazel が生成する runner
スクリプトは、クラスパスに greeter.jar
を追加します。そのため、このままにするとローカルでは実行されますが、別のマシンではスタンドアロンで動作しません。幸い、java_binary
ルールを使用すると、自己完結型のデプロイ可能なバイナリを作成できます。ビルドするには、ターゲット名に _deploy.jar
を追加します。
bazel build //src/main/java/com/example/cmdline:runner_deploy.jar
Bazel では、次のような出力が生成されます。
INFO: Found 1 target...
Target //src/main/java/com/example/cmdline:runner_deploy.jar up-to-date:
bazel-bin/src/main/java/com/example/cmdline/runner_deploy.jar
INFO: Elapsed time: 1.700s, Critical Path: 0.23s
これで runner_deploy.jar
をビルドできました。これには必要なランタイム依存関係が含まれているため、開発環境からスタンドアロンで実行できます。前と同じコマンドを使用して、このスタンドアロン JAR の内容を確認します。
jar tf bazel-bin/src/main/java/com/example/cmdline/runner_deploy.jar
コンテンツには、実行に必要なすべてのクラスが含まれています。
META-INF/
META-INF/MANIFEST.MF
build-data.properties
com/
com/example/
com/example/cmdline/
com/example/cmdline/Runner.class
com/example/Greeting.class
参考資料
詳しくは以下をご覧ください。
rules_jvm_external。一時的な Maven 依存関係を管理するルールに使用します。
外部依存関係。ローカル リポジトリとリモート リポジトリの操作について詳しく説明しています。
Bazel の詳細に関するその他のルール。
C++ ビルド チュートリアル: Bazel を使用して C++ プロジェクトのビルドを開始するための方法を説明します。
Android アプリケーション チュートリアル、iOS アプリケーション チュートリアルなど)で、Bazel を使用した Android および iOS 向けのモバイルアプリの構築を開始してください。
ご利用をお待ちしております。